KR101626104B1 - The manufacturing method of solid alcohol fuel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고체 알코올 연료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연소시 유독 가스 발생이 적고, 연소 잔유물이 적으며, 저장 안정성이 우수한 고체 알코올 연료의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a solid alcohol fuel, and more particularly, to a method for producing a solid alcohol fuel having less toxic gas generation during combustion, less combustion residues, and excellent storage stability.
화력의 에너지원으로 이용되는 연료는 크게 나누어 목탄, 코크스, 석탄과 같은 고체 연료와 알코올, 벤졸, 가솔린과 같은 액체 연료와 LPG와 같은 기체 연료로 구분된다.The fuels used as thermal power sources are divided into solid fuels such as charcoal, coke and coal, and liquid fuels such as alcohol, benzol, and gasoline and gaseous fuels such as LPG.
최근, 이러한 에너지원 중 하나로서 고체상의 알코올 연료가 사용되고 있다.In recent years, solid alcohols have been used as one of these energy sources.
종래의 고체 알코올 연료는 알코올과 유지 그리고 가성소다를 혼합하여 제조되었는바, 유독 가스 발생 등에 의한 위험성, 저장 도중 안정성 결여에 의한 불안정성 및 연소 후 다량의 잔유물이 발생하는 등의 문제점을 안고 있었다. 따라서, 이를 해소할 수 있는 다양한 연구가 이루어졌다. Conventional solid alcohol fuels are produced by mixing alcohol, oil, and caustic soda, and have problems such as the danger of toxic gas generation, instability due to lack of stability during storage, and a large amount of residues after combustion. Therefore, various studies have been made to solve this problem.
이러한 선행기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0178868호에는 다량의 물을 주원료로하고, 이에 동물성 기름 및 석유계 기름과 가성소다를 첨가하여 일정기간 숙성시켜 연료를 제조하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-1310121호에는 친수성의 수지 1~20중량% 및 알콜 계열의 용제 20~90중량%로 조성되는 제1 용액과, 친유성의 수지 1~30중량% 및 케톤 계열의 용제 1~50중량%로 조성되는 제2 용액 및 점도를 증가시키는 증점제 0.1~10중량%가 혼합되어 이루어진 고체연료가 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허 제10-2000-0007017호에서는 물 1리터에 1N 가성 소다 3Kg을 넣고 희석시킨 다음, 동, 식물성 기름 10Kg을 넣고 가열하면서 혼합시키면 비누화되어 냉각시키면 고체가 생성되면, 상기 고체를 롤 등의 분쇄장치를 이용하여 잘게 분쇄한 다음에 알코올 20리터에 상기 비누화된 고체를 1Kg을 넣은 다음 중탕으로 약 30분간 발화되지 않은 온도에서 가열하면 상기 고체가 메틸알코올에 용해되면 가열을 중단하고 용기에 담아 냉각시켜 제조하는 방법이 개시되어 있다.As a prior art, Korean Patent Registration No. 10-0178868 discloses a method for producing fuel by aging a large amount of water as a main raw material, adding animal oil, petroleum oil and caustic soda thereto for a certain period of time, Japanese Patent Registration No. 10-1310121 discloses a method for producing a film comprising a first solution composed of 1 to 20% by weight of a hydrophilic resin and 20 to 90% by weight of an alcohol-based solvent, 1 to 30% by weight of a lipophilic resin, A second solution composed of 50 wt.% Of a thickener and a thickener increasing viscosity of 0.1 to 10 wt.%. In Korean Patent Laid-Open No. 10-2000-0007017, 3 kg of 1N caustic soda is added to 1 liter of water and diluted. When 10 kg of copper or vegetable oil is added and the mixture is heated and mixed, when the mixture is saponified and cooled to yield a solid, Roll, etc., and then 1 kg of the saponified solid is added to 20 liters of alcohol. Then, when the solid is heated at a temperature at which it has not been ignited for about 30 minutes in a hot water bath, the heating is stopped when the solid is dissolved in methyl alcohol Followed by cooling in a container.
그러나 상기한 선행특허들의 연료는 모두 연소시 유해가스의 발생이 많으며, 연소 후 잔여물이 많고, 저장 안정성이 좋지 못한 등의 단점이 있었다.
However, all the fuels of the above-mentioned prior patents have many disadvantages such as generation of noxious gas during combustion, a large amount of residue after combustion, and poor storage stability.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 고체 알코올 연료가 갖는 제반문제점을 해소하기 위한 것으로, 유지가 아닌 알코올, 지방산 및 수산화나트륨을 이용하여 알코올을 고형화하고, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스, 아크릴산 등을 이용하여 연소시 유독가스의 발생이 적고, 연소 잔유물이 적으며, 저장 안정성 및 품질 안정성이 우수한 고체 알코올 연료를 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of conventional solid alcohol fuels, and it is an object of the present invention to provide a solid alcohol fuel which solves the problems of the conventional solid alcohol fuel described above by solidifying alcohol by using alcohols, fatty acids and sodium hydroxide, To provide a solid alcohol fuel which generates less toxic gas during combustion, has fewer combustion residues, and is excellent in storage stability and quality stability.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고체 알코올 연료는, 알코올, 지방산, 수산화나트륨, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스, 아크릴산 및 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, the present invention provides a solid alcohol fuel comprising an alcohol, a fatty acid, sodium hydroxide, hydroxypropyl methylcellulose, acrylic acid and water.
알코올 86~92중량%, 지방산 4~6중량%, 수산화나트륨 0.3~0.7중량%, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스 1.2~1.8중량%, 아크릴산 1.5~2.5중량%, 물 1~3중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.A composition comprising 86 to 92% by weight of alcohol, 4 to 6% by weight of fatty acids, 0.3 to 0.7% by weight of sodium hydroxide, 1.2 to 1.8% by weight of hydroxypropyl methylcellulose, 1.5 to 2.5% by weight of acrylic acid and 1 to 3% .
상기 알코올은 메탄올이고, 상기 지방산은 스테아린산인 것을 특징으로 한다.The alcohol is methanol, and the fatty acid is stearic acid.
그리고 그 제조방법은, 제 1 교반기에 아크릴산, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스를 투입하여 혼합하는 단계와, 상기 아크릴산과 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스가 혼합된 제 1 교반기에 알코올을 투입, 혼합하는 단계와, 상기 알코올이 혼합된 제 1 교반기에 지방산을 투입하여 혼합하는 단계와, 제 2 교반기에 물과 수산화나트륨을 투입하여 혼합하는 단계와, 상기 물과 수산화나트륨이 혼합된 제 2 교반기에 알코올을 투입하여 혼합하는 단계와, 상기 제 1 교반기와 제 2 교반기를 각각 간접 열전달 방식으로 가열하여 교반기 내 혼합물이 50~55℃가 되도록 하는 단계와, 상기 제 1 교반기의 혼합물과 상기 제 2 교반기의 혼합물을 용기에 충진시키는 단계와, 상기 혼합물이 충진된 용기를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method comprises the steps of adding acrylic acid and hydroxypropylmethylcellulose to a first stirrer and mixing the mixture, adding alcohol to the first stirrer mixed with acrylic acid and hydroxypropylmethylcellulose, A step of adding and mixing fatty acid to a first stirrer in which alcohol is mixed, mixing water and sodium hydroxide into a second stirrer, mixing the mixture with a second stirrer in which water and sodium hydroxide are mixed, Heating the first stirrer and the second stirrer by indirect heat transfer so that the mixture in the stirrer is between 50 and 55 ° C; and mixing the mixture of the first stirrer and the second stirrer in a vessel Filling the container with the mixture, and cooling the container filled with the mixture.
상기 알코올은 메탄올이고, 상기 지방산은 스테아린산이며, 알코올 86~92중량%, 지방산 4~6중량%, 수산화나트륨 0.3~0.7중량%, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스 1.2~1.8중량%, 아크릴산 1.5~2.5중량%, 물 1~3중량%의 비율로 사용하되, 상기 알코올은 1:1 중량비로 나누어 제 1 교반기와 제 2 교반기에 각각 투입하는 것을 특징으로 한다.
Wherein the alcohol is methanol, the fatty acid is stearic acid, the alcohol is 86-92 wt%, the fatty acid is 4-6 wt%, the sodium hydroxide is 0.3-0.7 wt%, the hydroxypropylmethylcellulose is 1.2-1.8 wt%, the acrylic acid is 1.5-2.5 wt % Of water and 1 to 3% by weight of water, and the alcohol is divided into 1: 1 weight ratio, and the mixture is added to the first and second agitators.
본 발명에 의하면 연소 안정성이 높고 유독가스의 발생이 적으면서도, 보관 및 사용 안정성이 높은 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that the combustion stability is high and the generation of toxic gas is small, and the storage and use stability is high.
또한, 가정, 사무실, 야외 등에서 행사 또는 훈련 시 긴급 비상용으로 화력을 제공할 수 있는 장점이 있다.
It also has the advantage of providing firepower for emergency or emergency events or training at home, office, or outdoor.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
종래 고체 알코올 연료는 연소 안정성이 높지 못해 유독가스의 발생이 많고 이와 더불어 연소 잔유물이 많으며, 보관 및 사용 안정성 역시 좋지 못한 단점이 있었다.Conventional solid alcohol fuels have a disadvantage in that they are not highly stable in combustion and generate toxic gas, have many combustion residues, and have poor storage and use stability.
따라서, 본 발명은 고체 알코올 연료의 이러한 단점을 개선한 것으로, 알코올, 지방산, 수산화나트륨, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스, 아크릴산 및 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention is an improved version of this disadvantage of solid alcohol fuels and is characterized by containing alcohols, fatty acids, sodium hydroxide, hydroxypropylmethylcellulose, acrylic acid and water.
먼저, 액상의 알코올을 고체상으로 제조하는 원리는 비누화 반응을 이용하는 것인데, 비누화 반응은 유지와 강염기가 만났을 때 일어나는 반응이다. 즉, 강염기는 물에 용해되면서 수산화 이온을 발생시키고, 이러한 수용액에 유지를 혼합할 경우 수산화 이온이 유지의 탄소와 결합함으로써 비누화되는 것이다. 종래에는 이러한 비누화 반응을 위해 다량의 유지를 사용하였는바, 유지의 사용으로 인해 연소 안정성이 좋지 못하고, 저장 안정성 역시 좋지 못하는 등의 단점이 있는 것이었다.First, the principle of making a liquid alcohol in a solid phase is to use a saponification reaction, and a saponification reaction is a reaction that occurs when the oil and the base meet. That is, a strong base dissolves in water to generate hydroxide ions, and when the oil is mixed with the aqueous solution, hydroxide ions are saponified by bonding with the carbon of the oil. Conventionally, when a large amount of oil is used for the saponification reaction, the combustion stability is poor due to the use of the oil, and storage stability is also poor.
이에 본 발명은 유지를 대신하여 지방산만을 이용하는 것인데, 유지를 구성하는 지방산과 글리세린 중 비누화 반응에 불필요한 글리세린은 사용하지 않고 지방산만을 이용하는 것이다. 본 발명에서는 상기 지방산으로서 특히 스테아린산을 이용하는데, 상기 스테아린산을 이용할 경우 저장 및 사용안정성이 더욱 우수하고, 가격면에서도 경제적이기 때문이다.Therefore, the present invention uses only fatty acid instead of fat, and only fatty acid is used without using glycerin, which is unnecessary for the saponification reaction among the fatty acid and glycerin constituting the fat. In the present invention, stearic acid is particularly used as the fatty acid. Stearic acid is more excellent in storage and use stability, and economical in terms of cost.
그리고 상기 알코올로는 메탄올, 에탄올, 이소부틸 알코올, 이소 프로필 알코올 등의 저급 알코올을 모두 사용 가능하지만, 경제적인 면을 고려할 때 메탄올을 이용하는 것이 가장 바람직하다.As the alcohol, any of lower alcohols such as methanol, ethanol, isobutyl alcohol and isopropyl alcohol can be used, but it is most preferable to use methanol in consideration of economical aspects.
또한, 강염기로서는 수산화나트륨을 사용하여 비누화 반응을 유도한다.As the strong base, sodium hydroxide is used to induce the saponification reaction.
아울러, 상기 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스는 고형 안정제로서 사용되는 것으로, 고체 연료의 저장 안정성을 유지하기 위한 것이다.In addition, the hydroxypropylmethylcellulose is used as a solid stabilizer to maintain the storage stability of the solid fuel.
그리고 상기 아크릴산은 증점제로서, 알코올을 점도를 높여 고상 연료의 제조를 용이하게 하고, 사용 및 저장 안정성을 높여준다.The acrylic acid is used as a thickener to increase the viscosity of alcohol to facilitate the production of solid fuel and increase the stability of use and storage.
상기 물은 강염기인 수산화나트륨을 용해시키기 위한 용매로서 사용한다.The water is used as a solvent for dissolving sodium hydroxide which is a strong base.
본 발명에 따른 고상의 알코올 연료는 알코올 86~92중량%, 지방산 4~6중량%, 수산화나트륨 0.3~0.7중량%, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스 1.2~1.8중량%, 아크릴산 1.5~2.5중량%, 물 1~3중량%의 범위로 포함되는데, 상기 지방산의 함량이 4중량% 미만일 경우 비누화가 어렵고, 6중량%를 초과할 경우 과량이 되어 연소성이 떨어지는 등의 단점이 있다. 그리고 상기 수산화나트륨 역시 0.3중량% 미만일 경우 역시 비누화가 어려우며, 과량이 되면 경제적이지 못함은 물론, 연소성이 떨어지는 등의 단점이 있다. 그리고 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스와 아크릴산의 함유량이 부족하게 되면 고형화가 어려울 뿐 아니라, 저장 안정성이 떨어져 상품성이 좋지 못하게 되고, 과량이 되면 각 성분의 혼합이 어려워 품질이 저하되고 저장 안정성 역시 저하될 수 있으므로, 상기한 범위 내에서 사용함이 바람직하다.
The solid alcoholic fuel according to the present invention comprises 86 to 92% by weight of alcohol, 4 to 6% by weight of fatty acids, 0.3 to 0.7% by weight of sodium hydroxide, 1.2 to 1.8% by weight of hydroxypropyl methylcellulose, 1.5 to 2.5% 1 to 3% by weight. When the content of the fatty acid is less than 4% by weight, it is difficult to saponify. When the content of the fatty acid exceeds 6% by weight, the amount of the fatty acid is excessive. If the amount of the sodium hydroxide is less than 0.3% by weight, the saponification is also difficult. If the amount of the sodium hydroxide is excessively large, it is economically disadvantageous. If the content of hydroxypropylmethylcellulose and acrylic acid is insufficient, solidification is difficult and storage stability is poor, resulting in poor merchantability. If the content of hydroxypropylmethylcellulose and acrylic acid is too large, it may be difficult to mix each component, resulting in deterioration of quality and storage stability. , And is preferably used within the above-mentioned range.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 고체 알코올 연료는, 유지를 대신하여 지방산, 특히 스테아린산을 이용하며, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스와 아크릴산 등의 첨가제를 이용함으로써, 연소시 유독가스의 발생이 적고 연소 잔유물이 적으며, 저장 및 사용안정성이 우수함은 물론, 제조비용 역시 높지 않아 가격경쟁력 역시 확보할 수 있는 것이다.
The solid alcohol fuel of the present invention having the above-described structure uses a fatty acid, in particular stearic acid, in place of the oil, and by using additives such as hydroxypropylmethylcellulose and acrylic acid, toxic gas is less generated during combustion and combustion residues It is not only excellent in storage and use stability, but also high in manufacturing cost, so it can secure price competitiveness.
이하, 본 발명에 따른 고체 알코올 연료의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for producing a solid alcohol fuel according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 고체 알코올 연료의 제조방법은, 제 1 교반기에 아크릴산, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스를 투입하여 혼합하는 단계와, 상기 아크릴산과 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스가 혼합된 제 1 교반기에 알코올을 투입하여 혼합하는 단계와, 상기 알코올이 혼합된 제 1 교반기에 지방산을 투입하여 혼합하는 단계와, 제 2 교반기에 물과 수산화나트륨을 투입하여 혼합하는 단계와, 상기 물과 수산화나트륨이 혼합된 제 2 교반기에 알코올을 투입하여 혼합하는 단계와, 상기 제 1 교반기와 제 2 교반기를 각각 간접 열전달 방식으로 가열하여 교반기 내 혼합물이 50~55℃가 되도록 하는 단계와, 상기 제 1 교반기의 혼합물과 상기 제 2 교반기의 혼합물을 용기에 충진시키는 단계와, 상기 혼합물이 충진된 용기를 냉각시키는 단계를 포함한다.A method for producing a solid alcohol fuel according to the present invention comprises the steps of charging acrylic acid and hydroxypropylmethylcellulose into a first stirrer and mixing the mixture, adding alcohol to the first stirrer in which acrylic acid and hydroxypropylmethylcellulose are mixed, Mixing the water and sodium hydroxide into a second agitator, mixing the water and the sodium hydroxide in the second agitator, mixing the water and the sodium hydroxide, Mixing the mixture of the first agitator and the second agitator so that the mixture in the agitator is heated to 50 to 55 ° C by heating the first agitator and the second agitator by indirect heat transfer method, Filling the container with a mixture of the stirrer, and cooling the container filled with the mixture.
제 1 교반기에 아크릴산, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스를 투입하여 혼합하는 단계.Adding acrylic acid and hydroxypropylmethylcellulose to the first stirrer and mixing.
먼저, 제 1 교반기에 아크릴산, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스를 투입하여 5~15분간 혼합한다. 이때, 교반속도는 제한하지 않으며, 교반은 실온에서 실시한다.
First, acrylic acid and hydroxypropyl methylcellulose are added to the first stirrer and mixed for 5 to 15 minutes. At this time, the stirring speed is not limited, and stirring is carried out at room temperature.
상기 아크릴산과 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스가 혼합된 제 1 교반기에 알코올을 투입하여 혼합하는 단계.Adding alcohol to the first stirrer in which the acrylic acid and hydroxypropylmethylcellulose are mixed and mixing.
다음으로, 상기 제 1 교반기에 알코올을 투입하고, 5~15분간 교반하여 혼합한다. 이때, 알코올로는 저급 알코올을 모두 사용 가능하나, 가장 바람직한 형태로서 메탄올을 이용하는 것이고, 상기 메탄올은 고체 연료 내 총 메탄올 양의 절반을 투입한다. 즉, 각 재료를 앞서 고체 연료의 조성비의 설명에 따른 중량%로 측량한 뒤, 측량된 메탄올을 1:1 중량비로 나누고, 그 나눈 절반만을 제 1 교반기에 투입하는 것이다. 그리고 나머지 절반은 후술할 제 2 교반기에 사용한다. Next, alcohol is added to the first stirrer and mixed for 5 to 15 minutes with stirring. At this time, as the alcohol, it is possible to use all the lower alcohol, but the methanol is used as the most preferable form, and the methanol injects half of the total methanol amount in the solid fuel. That is, each material is measured in weight% according to the description of the composition ratio of the solid fuel, and then the measured methanol is divided by 1: 1 weight ratio, and only half of the divided methanol is put into the first stirrer. And the other half is used for the second stirrer to be described later.
상기와 같이 알코올을 나누어 사용하는 이유는 각 성분의 분산도를 높여 비누화반응을 촉진하면서도 안정적인 고상을 유지하기 위한 것이다.
The reason why the alcohol is used as described above is to maintain the stable solid state while promoting the saponification reaction by raising the degree of dispersion of each component.
상기 알코올이 혼합된 제 1 교반기에 지방산을 투입하여 혼합하는 단계.Adding the fatty acid to the first stirrer in which the alcohol is mixed, and mixing.
다음으로, 상기 제 1 교반기에 지방산을 투입하여 5~15분간 더 교반하여 혼합한다. 이때, 지방산으로는 스테아린산이 가장 바람직하다.
Next, the fatty acid is added to the first stirrer, and the mixture is further stirred for 5 to 15 minutes. At this time, stearic acid is most preferable as the fatty acid.
제 2 교반기에 물과 수산화나트륨을 투입하여 혼합하는 단계.Water and sodium hydroxide are added to the second stirrer and mixed.
한편, 상기 제 1 교반기와는 별도로, 제 2 교반기에 물과 수산화나트륨을 투입하여 5~15분간 교반, 혼합한다. 여기서, 상기 물은 수산화나트륨을 용해하기 위한 용매로 사용되는 것이므로, 교반을 통해 물에 수산화나트륨을 녹여 다량의 수산화 이온을 발생시킨다.
Separately from the first stirrer, water and sodium hydroxide are added to the second stirrer and stirred and mixed for 5 to 15 minutes. Here, since the water is used as a solvent for dissolving sodium hydroxide, a large amount of hydroxide ions are generated by dissolving sodium hydroxide in water through stirring.
상기 물과 수산화나트륨이 혼합된 제 2 교반기에 알코올을 투입하여 혼합하는 단계.Adding alcohol to the second stirrer where the water and sodium hydroxide are mixed and mixing.
그리고 상기 제 2 교반기에 알코올, 즉 앞서 제 1 교반기에 투입 전 나누어 놓은 알코올 잔량을 투입하여 5~15분간 교반하면서 혼합함으로써, 상기 수산화나트륨 수용액이 상기 알코올에 고루 혼합되도록 한다.
Then, the alcohol is added to the second stirrer, that is, the remaining amount of the alcohol previously divided into the first stirrer is introduced into the second stirrer while stirring for 5 to 15 minutes so that the aqueous sodium hydroxide solution is thoroughly mixed with the alcohol.
상기 제 1 교반기와 제 2 교반기를 각각 간접 열전달 방식으로 가열하여 교반기 내 혼합물이 50~55℃가 되도록 하는 단계.Heating the first stirrer and the second stirrer by indirect heat transfer so that the mixture in the stirrer is between 50 and 55 ° C.
다음으로, 상기 제 1 교반기와 제 2 교반기를 각각 가열하여 교반기 내 혼합물이 50~55℃가 되도록 한다. 이때, 직화가열은 연소의 위험이 있으므로, 간접 열전달 방식으로 가열함이 바람직하다. 상기 간접 열전달 방식의 가열법은 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 다양한 형태의 것을 모두 이용 가능한 것으로, 그 구체적인 방법을 제한하지 않는다.Next, the first stirrer and the second stirrer are respectively heated so that the mixture in the stirrer is heated to 50 to 55 ° C. At this time, since the direct heating is a risk of burning, it is preferable to heat it by the indirect heat transfer method. The above-mentioned indirect heat transfer type heating method can be used in various forms known in the field to which this technology belongs, and the specific method thereof is not limited.
그리고 상기 혼합물의 온도를 50~55℃가 되도록 그대로 유지시킨다. 혼합물의 온도를 50~55℃로 유지시키는 이유는 상기한 온도범위에서 비누화 반응이 촉진되어 고상으로의 제조가 용이하기 때문이다.
The temperature of the mixture is maintained at 50 to 55 占 폚. The reason for maintaining the temperature of the mixture at 50 to 55 캜 is that the saponification reaction is promoted in the above-mentioned temperature range, and production in a solid phase is facilitated.
상기 제 1 교반기의 혼합물과 상기 제 2 교반기의 혼합물을 용기에 충진시키는 단계.Filling the vessel with a mixture of the first agitator and the second agitator.
가열이 완료되어, 온도가 유지되면 상기 제 1 교반기의 혼합물과 제 2 교반기의 혼합물을 용기에 충진시켜 포장함으로써, 비누화 반응을 유도한다. 즉, 제 1 교반기 내의 지방산과 제 2 교반기 내의 수산화 이온이 반응하여 고상의 연료를 형성하는 것이다.
When the heating is completed and the temperature is maintained, the mixture of the first stirrer and the second stirrer is packed in a container and packed to induce the saponification reaction. That is, the fatty acid in the first stirrer reacts with hydroxide ions in the second stirrer to form a solid fuel.
상기 혼합물이 충진된 용기를 냉각시키는 단계.Cooling the container filled with the mixture.
그리고 상기 용기를 냉각수조 등을 이용하여 냉각시키고, 뚜껑을 닫아 밀봉함으로써, 고체 연료의 제조를 완료하는 것이다.
Then, the container is cooled using a cooling water bath or the like, and the lid is closed and sealed to complete the production of the solid fuel.
상기와 같이 제조되는 고체 알코올 연료는, 가정, 사무실, 야외 등에서 행사 또는 훈련 시 긴급 비상용으로 화력을 제공할 수 있는 것은 물론, 상기한 이외의 다양한 용도로 사용이 가능하다.
The solid alcohol fuel produced as described above can be used for various purposes other than the above, as well as being capable of providing thermal power for emergency emergency in an event or training in home, office, outdoor, and the like.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples.
(실시예)(Example)
하기 표 1과 같은 조성비로서 실시예들을 제조하였다. Examples were prepared with the composition ratios shown in Table 1 below.
여기서, 교반순서는 제 1 교반기는, 아크릴산, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스를 먼저 투입하여 10분간 교반하고, 이에 메탄올 절반을 넣어 10분 더 혼합한 후, 스테아린산을 투입하여 10분간 교반하였다. 그리고 제 2 교반기는 물과 수산화나트륨을 투입하여 10분간 혼합하고, 잔량의 메탄올을 넣어 10분간 더 혼합하였다. 그리고 제 1 교반기 및 제 2 교반기 내 혼합물을 간접 가열하여 55℃에 도달토록 한 후, 가열을 중단하고, 이를 정해진 용기에 투입하였다. 그리고 이를 냉각수조(10℃ 정도)를 이용하여 냉각시켰다. 이때, 교반속도는 70~200 rpm 정도였다.
Here, in the order of stirring, acrylic acid and hydroxypropylmethylcellulose were first added to the first stirrer, and the mixture was stirred for 10 minutes. Then, methanol was added thereto and mixed for 10 minutes, then stearic acid was added and stirred for 10 minutes. The second stirrer was charged with water and sodium hydroxide for 10 minutes, and the remaining amount of methanol was added thereto, followed by further mixing for 10 minutes. Then, the mixture in the first stirrer and the second stirrer was indirectly heated to reach 55 ° C, and then the heating was stopped, and the mixture was put into a predetermined container. Then, it was cooled using a cooling water bath (about 10 ° C). At this time, the stirring speed was about 70 to 200 rpm.
(비교예)(Comparative Example)
실시예들과 동일하게 제조하되 하기 표 2과 같은 조성비로서 제조하였다.Were prepared in the same manner as in Examples, but with composition ratios as shown in Table 2 below.
(시험예 1)(Test Example 1)
상기와 같이 제조된 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2의 연소시험을 실시하였다. 연소시험은 각 시료 10g을 증발 접시에 놓고 불을 붙여 수행하였으며, 연소 시간, 연소 온도 및 잔유물을 측정하였다.The combustion tests of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 thus prepared were carried out. The combustion test was carried out by placing 10 g of each sample in an evaporation dish and igniting, and the combustion time, the combustion temperature and the residues were measured.
그 결과는 하기 표 3과 같았다. The results are shown in Table 3 below.
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 고체 연료가 비교예 1, 2에 비해 연소 시간이 길었으며, 잔유물 역시 거의 없음을 확인할 수 있었다. 다만, 연소 온도에 있어서는 큰 차이가 없었다.
As can be seen from the above Table 3, it can be confirmed that the solid fuel of Examples 1 to 3 has a longer burning time than that of Comparative Examples 1 and 2, and almost no residue. However, there was no significant difference in the combustion temperature.
(시험예 2)(Test Example 2)
상기와 같이 제조된 실시예 1 내지 3을 6개월간 30℃에서 밀봉하여 저장하였다. 그리고 6개월 후 각 고체 연료를 육안관찰하였으며, 보관 전, 후 무게를 측정하여 그 차이를 살펴보았다. 그리고 상기와 같은 연소시험을 다시 실시하였다. Examples 1 to 3 thus prepared were sealed and stored at 30 DEG C for 6 months. After 6 months, each solid fuel was visually observed, and the difference between before and after storage was measured. Then, the above combustion test was carried out again.
실시예 1 내지 3은 육안관찰 결과 초기와 별다른 변화가 없었으며, 보관 전, 후 무게 역시 차이가 없었고, 연소시험 역시 상기 표 3과 유사한 결과가 측정되어 저장성에 문제가 없음을 확인하였다.
In Examples 1 to 3, there was no significant change from the initial stage of visual observation, and there was no difference in the weight before storage and after storage. Also, the results of combustion test were similar to those in Table 3,
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (5)
상기 아크릴산과 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스가 혼합된 제 1 교반기에 알코올을 투입, 혼합하는 단계와,
상기 알코올이 혼합된 제 1 교반기에 지방산을 투입하여 혼합하는 단계와,
제 2 교반기에 물과 수산화나트륨을 투입하여 혼합하는 단계와,
상기 물과 수산화나트륨이 혼합된 제 2 교반기에 알코올을 투입하여 혼합하는 단계와,
상기 제 1 교반기와 제 2 교반기를 각각 간접 열전달 방식으로 가열하여 교반기 내 혼합물이 50~55℃가 되도록 하는 단계와,
상기 제 1 교반기의 혼합물과 상기 제 2 교반기의 혼합물을 용기에 충진시키는 단계와,
상기 혼합물이 충진된 용기를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 알코올 연료의 제조방법.
Mixing and stirring acrylic acid and hydroxypropylmethylcellulose in a first stirrer,
Adding and mixing alcohol to the first stirrer in which acrylic acid and hydroxypropyl methylcellulose are mixed,
Adding a fatty acid to a first stirrer in which the alcohol is mixed to mix,
Adding water and sodium hydroxide to the second stirrer and mixing them,
Adding alcohol to the second agitator in which the water and sodium hydroxide are mixed,
Heating the first agitator and the second agitator in indirect heat transfer mode so that the mixture in the agitator is heated to 50 to 55 ° C;
Filling the container with a mixture of the first agitator and the second agitator,
And cooling the vessel filled with the mixture. ≪ RTI ID = 0.0 > 21. < / RTI >
상기 알코올은 메탄올이고,
상기 지방산은 스테아린산이며,
알코올 86~92중량%, 지방산 4~6중량%, 수산화나트륨 0.3~0.7중량%, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스 1.2~1.8중량%, 아크릴산 1.5~2.5중량%, 물 1~3중량%의 비율로 사용하되, 상기 알코올은 1:1 중량비로 나누어 제 1 교반기와 제 2 교반기에 각각 투입하는 것을 특징으로 하는 고체 알코올 연료의 제조방법.5. The method of claim 4,
Wherein the alcohol is methanol,
The fatty acid is stearic acid,
And is used in a ratio of 86 to 92% by weight of alcohol, 4 to 6% by weight of fatty acid, 0.3 to 0.7% by weight of sodium hydroxide, 1.2 to 1.8% by weight of hydroxypropylmethyl cellulose, 1.5 to 2.5% Wherein the alcohol is divided into a weight ratio of 1: 1, and the mixture is introduced into a first agitator and a second agitator, respectively.
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